高中物理實(shí)驗(yàn) .doc

《高中物理實(shí)驗(yàn) .doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理實(shí)驗(yàn) .doc（31頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 2010年高三物理第二輪總復(fù)習(xí) 第7專題　高考物理實(shí)驗(yàn) 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)預(yù)測(cè) 物理實(shí)驗(yàn)是高考的主要內(nèi)容之一．《考試大綱》就高考物理實(shí)驗(yàn)共列出19個(gè)考點(diǎn)，其中力學(xué)8個(gè)、熱學(xué)1個(gè)、電學(xué)8個(gè)、光學(xué)2個(gè)．要求會(huì)正確使用的儀器主要有：刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、天平、秒表、電火花計(jì)時(shí)器或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、彈簧測(cè)力計(jì)、溫度表、電流表、電壓表、多用電表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱等，并且對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差問題提出了更明確的要求． 一、《考試大綱》中的實(shí)驗(yàn)與探究能力要求 能夠獨(dú)立完成“物理知識(shí)表”中所列的實(shí)驗(yàn)，能明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，能理解?shí)驗(yàn)原理和方法，能控制實(shí)驗(yàn)條件．會(huì)使用儀器，會(huì)觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，會(huì)記錄、處

2、理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并得出結(jié)論．能發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，能靈活地應(yīng)用已學(xué)過的物理理論、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)儀器去處理問題． 二、實(shí)驗(yàn)題的主要特點(diǎn) 物理實(shí)驗(yàn)?zāi)昴昕?，年年有變化．從近年的?shí)驗(yàn)題來看，其顯著特點(diǎn)體現(xiàn)在如下兩個(gè)方面． (1)從簡(jiǎn)單的背誦實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)向分析、理解實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)原理是物理實(shí)驗(yàn)的靈魂．近年來，高考物理實(shí)驗(yàn)題既不是簡(jiǎn)單地回答“是什么”，也不是背誦“該怎樣”，而是從物理實(shí)驗(yàn)情境中理解“為什么”，通過分析推理判斷“確實(shí)是什么”，進(jìn)而了解物理實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)． (2)從既定的課本學(xué)生實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)向變化的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 只有創(chuàng)新，試題才有魅力；也只有變化，才能永葆實(shí)驗(yàn)考核的活力．近年來，既定刻板的學(xué)生實(shí)驗(yàn)已經(jīng)從

3、高考物理實(shí)驗(yàn)題中淡出，取而代之的是學(xué)生尚未接觸過的要通過解讀物理原理的新穎實(shí)驗(yàn)(如應(yīng)用性、設(shè)計(jì)性、專題性實(shí)驗(yàn)等)．創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)題可以使能力考核真正落到實(shí)處． 要點(diǎn)歸納 一、實(shí)驗(yàn)題的歸納與說明 歸類 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 說明 應(yīng) 用 性 實(shí) 驗(yàn) 1．游標(biāo)卡尺的使用 測(cè)量原理、使用方法；10分度、20分度、50分度的游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等 2．螺旋測(cè)微器的使用 構(gòu)造、原理、使用方法、正確讀數(shù)等 3．練習(xí)使用示波器 面板上各個(gè)旋鈕或開關(guān)的作用；調(diào)試方法；觀察正弦波的波形等 4．傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用 光電轉(zhuǎn)換和熱電轉(zhuǎn)換及其簡(jiǎn)單應(yīng)用；光電計(jì)數(shù)的簡(jiǎn)單了解等 驗(yàn) 證 性 實(shí) 驗(yàn) 5

4、．驗(yàn)證力的平行四邊形定則 實(shí)驗(yàn)的等效思想；作圖法等 6．驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 用平拋實(shí)驗(yàn)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；轉(zhuǎn)化要驗(yàn)證的等效表達(dá)式；對(duì)暫態(tài)過程分階段測(cè)量等 7．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 用自由落體進(jìn)行驗(yàn)證；使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和刻度尺等 測(cè) 量 性 實(shí) 驗(yàn) 8．用單擺測(cè)定重力加速度 使用刻度尺和秒表；實(shí)驗(yàn)操作要求等 9．用油膜法估測(cè)分子的大小 溶液的配制；油膜面積的估算方法等 10．測(cè)定金屬的電阻率 使用刻度尺和螺旋測(cè)微器；電流表、電壓表量程的選擇；測(cè)量電路的選取與連接等 11．把電流表改裝為電壓表 “半偏法”的設(shè)計(jì)思想與誤差分析；計(jì)算分壓電阻；改裝表的校對(duì)與百分誤差等 12．測(cè)

5、定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 實(shí)驗(yàn)電路的選取與連接；作圖法求解的方法等 13．測(cè)定玻璃的折射率 用插針法測(cè)定；畫光路圖等 14．用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng) 用雙縫干涉儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)；分劃板的使用等 研 究 性 實(shí) 驗(yàn) 15．研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模皇褂么螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器；用刻度尺測(cè)量、分析所打的紙帶來計(jì)算加速度等 16．研究平拋物體的運(yùn)動(dòng) 用平拋實(shí)驗(yàn)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；研究的目的和方法；描繪平拋軌跡；計(jì)算平拋物體的初速度等 17．用描跡法畫出電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線 用恒定電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)；尋找等電勢(shì)點(diǎn)的方法；描跡的方法等 18．描繪小電珠的伏安特性曲線 使用電流表、電壓表、

6、滑動(dòng)變阻器；電路的選取與連接；描繪U－I圖象并分析曲線非線性的原因等 探 究 性 實(shí) 驗(yàn) 19．探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理和方法；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與分析；實(shí)驗(yàn)結(jié)論的描述與表達(dá)形式等 20．用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件 多用電表的使用與讀數(shù)；探索的思路；測(cè)量過程中的分析與判斷等 二、物理實(shí)驗(yàn)的基本思想方法 1．等效法 等效法是科學(xué)研究中常用的一種思維方法．對(duì)一些復(fù)雜問題采用等效法，可將其變換成理想的、簡(jiǎn)單的、已知規(guī)律的過程來處理，常使問題的解決得以簡(jiǎn)化．因此，等效法也是物理實(shí)驗(yàn)中常用的方法．如在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，要求用一個(gè)彈簧秤單獨(dú)拉橡皮條

7、時(shí)，要與用兩個(gè)互成角度的彈簧秤同時(shí)拉橡皮條時(shí)產(chǎn)生的效果相同——使結(jié)點(diǎn)到達(dá)同一位置O，即要在合力與兩分力等效的條件下，才能找出它們之間合成與分解時(shí)所遵循的關(guān)系——平行四邊形定則．又如在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，用小球的水平位移代替小球的水平速度；在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，通過調(diào)節(jié)木板的傾斜度使重力的分力抵消摩擦力而等效于物體不受摩擦力作用．還有，電學(xué)實(shí)驗(yàn)中電流表的改裝、用替換法測(cè)電阻等，都是等效法的應(yīng)用． 2．轉(zhuǎn)換法 將某些不易顯示、不易直接測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)化為易于顯示、易于測(cè)量的物理量的方法稱為轉(zhuǎn)換法(間接測(cè)量法)．轉(zhuǎn)換法是物理實(shí)驗(yàn)常用的方法．如：彈簧測(cè)力計(jì)是把力的大小轉(zhuǎn)換為彈簧的

8、伸長(zhǎng)量；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是把流逝的時(shí)間轉(zhuǎn)換成振針的周期性振動(dòng)；電流表是利用電流在磁場(chǎng)中受力，把電流轉(zhuǎn)化為指針的偏轉(zhuǎn)角；用單擺測(cè)定重力加速度g是通過公式T＝2π把g的測(cè)量轉(zhuǎn)換為T和L的測(cè)量，等等． 3．留跡法 留跡法是利用某些特殊的手段，把一些瞬間即逝的現(xiàn)象(如位置、軌跡等)記錄下來，以便于此后對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)研究的一種方法．留跡法也是物理實(shí)驗(yàn)中常用的方法．如：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)跡記錄小車的位移與時(shí)間之間的關(guān)系；用描跡法描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡；在“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，用大頭針的插孔顯示入射光線和出射光線的方位；在描繪電場(chǎng)中等勢(shì)線的實(shí)驗(yàn)中，用探針通過復(fù)寫紙?jiān)诎准埳狭粝碌暮圹E記錄等勢(shì)點(diǎn)的位置等

9、等，都是留跡法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用． 4．累積法 累積法是把某些難以直接準(zhǔn)確測(cè)量的微小量累積后測(cè)量，以提高測(cè)量的準(zhǔn)確度的一種實(shí)驗(yàn)方法．如：在缺乏高精密度的測(cè)量?jī)x器的情況下測(cè)細(xì)金屬絲的直徑，常把細(xì)金屬絲繞在圓柱體上測(cè)若干匝的總長(zhǎng)度，然后除以匝數(shù)就可求出細(xì)金屬絲的直徑；測(cè)一張薄紙的厚度時(shí)，常先測(cè)出若干頁紙的總厚度，再除以被測(cè)頁數(shù)即所求每頁紙的厚度；在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，單擺周期的測(cè)定就是通過測(cè)單擺完成多次全振動(dòng)的總時(shí)間除以全振動(dòng)的次數(shù)，以減小個(gè)人反應(yīng)時(shí)間造成的誤差影響等． 5．模擬法 模擬法是一種間接實(shí)驗(yàn)方法，它是通過與原型相似的模型來說明原型的規(guī)律性的．模擬法在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的典

10、型應(yīng)用是“用描跡法畫出電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線”這一實(shí)驗(yàn)，由于直接描繪靜電場(chǎng)的等勢(shì)線很困難，而恒定電流的電場(chǎng)與靜電場(chǎng)相似，所以用恒定電流的電場(chǎng)來模擬靜電場(chǎng)，通過它來了解靜電場(chǎng)中等勢(shì)線的分布情況． 6．控制變量法 在多因素的實(shí)驗(yàn)中，可以先控制一些量不變，依次研究某一個(gè)因素的影響．如在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，可以先保持質(zhì)量一定，研究加速度和力的關(guān)系；再保持力一定，研究加速度和質(zhì)量的關(guān)系；最后綜合得出加速度與質(zhì)量、力的關(guān)系． 三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法 1．列表法 在記錄和處理數(shù)據(jù)時(shí)，常常將數(shù)據(jù)列成表格．?dāng)?shù)據(jù)列表可以簡(jiǎn)單而又明確地表示出有關(guān)物理量之間的關(guān)系，有助于找出物理量之間聯(lián)系的規(guī)律性．

11、 列表的要求： (1)寫明表的標(biāo)題或加上必要的說明； (2)必須交代清楚表中各符號(hào)所表示的物理量的意義，并寫明單位； (3)表中數(shù)據(jù)應(yīng)是正確反映測(cè)量結(jié)果的有效數(shù)字． 2．平均值法 現(xiàn)行教材中只介紹了算術(shù)平均值，即把測(cè)定的數(shù)據(jù)相加求和，然后除以測(cè)量的次數(shù)．必須注意的是，求平均值時(shí)應(yīng)該按測(cè)量?jī)x器的精確度決定應(yīng)保留的有效數(shù)字的位數(shù)． 3．圖象法 圖象法是物理實(shí)驗(yàn)中廣泛應(yīng)用的處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法．圖象法的最大優(yōu)點(diǎn)是直觀、簡(jiǎn)便．在探索物理量之間的關(guān)系時(shí)，由圖象可以直觀地看出物理量之間的函數(shù)關(guān)系或變化趨勢(shì)，由此建立經(jīng)驗(yàn)公式． 作圖的規(guī)則： (1)作圖一定要用坐標(biāo)紙，坐標(biāo)紙的大小要根據(jù)有效

12、數(shù)字的位數(shù)和結(jié)果的需要來定； (2)要標(biāo)明軸名、單位，在軸上每隔一定的間距按有效數(shù)字的位數(shù)標(biāo)明數(shù)值； (3)圖上的連線不一定通過所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)，而應(yīng)盡量使數(shù)據(jù)點(diǎn)合理地分布在線的兩側(cè)； (4)作圖時(shí)常通過選取適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸使圖線線性化，即“變曲為直”． 雖然圖象法有許多優(yōu)點(diǎn)，但在圖紙上連線時(shí)有較大的主觀任意性，另外連線的粗細(xì)、圖紙的大小、圖紙本身的均勻程度等，都對(duì)結(jié)果的準(zhǔn)確性有影響． 四、實(shí)驗(yàn)誤差的分析及減小誤差的方法 中學(xué)物理中只要求初步了解絕對(duì)誤差與相對(duì)誤差、偶然誤差與系統(tǒng)誤差的概念，以及能定性地分析一些實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因． (1)絕對(duì)誤差與相對(duì)誤差 設(shè)某物理量的真實(shí)值

13、為A0，測(cè)量值為A，則絕對(duì)誤差為 ΔA＝|A－A0|，相對(duì)誤差為 ＝． (2)偶然誤差與系統(tǒng)誤差 偶然誤差是由于各種偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響而產(chǎn)生的．偶然誤差具有隨機(jī)性，有時(shí)偏大，有時(shí)偏小，所以可以通過多次測(cè)量求平均值的方法減小偶然誤差． 系統(tǒng)誤差是由于儀器本身不夠精確，或?qū)嶒?yàn)方法粗略，或?qū)嶒?yàn)原理不完善而產(chǎn)生的．它的特點(diǎn)是使測(cè)量值總是偏大或總是偏?。裕捎枚啻螠y(cè)量求平均值的方法不能減小系統(tǒng)誤差．要減小系統(tǒng)誤差，必須校準(zhǔn)儀器，或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，或設(shè)計(jì)在原理上更為完善的實(shí)驗(yàn)方案． 課本上的學(xué)生實(shí)驗(yàn)中就有不少減小實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的方法和措施．譬如，在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，若使用電磁打點(diǎn)計(jì)

14、時(shí)器測(cè)量，由于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振針與紙帶之間有較大的且不連續(xù)、不均勻的阻力作用，會(huì)給加速度的測(cè)定帶來較大的系統(tǒng)誤差；若改用電火花計(jì)時(shí)器，就可以使這一阻力大為減小，從而減小加速度測(cè)定的系統(tǒng)誤差．再如：在用伏安法測(cè)電阻時(shí)，為減小電阻測(cè)量的系統(tǒng)誤差，就要根據(jù)待測(cè)電阻阻值的大小考慮是采用電流表的外接法還是內(nèi)接法；在用半偏法測(cè)電流表的內(nèi)阻時(shí)(如圖7－1所示)，為減小測(cè)量的系統(tǒng)誤差，就要使電源的電動(dòng)勢(shì)盡量大，使表滿偏時(shí)限流電阻R比半偏時(shí)并聯(lián)在電流表兩端的電阻箱R′的阻值大得多． 圖7－1 五、電學(xué)實(shí)驗(yàn)電路的基本結(jié)構(gòu)及構(gòu)思的一般程序 1．電學(xué)實(shí)驗(yàn)電路的基本結(jié)構(gòu) 一個(gè)完整的電學(xué)實(shí)驗(yàn)電路往往包括測(cè)量

15、電路與控制電路兩部分． 測(cè)量電路：指體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)原理和測(cè)量方法的那部分電路，通常由電表、被測(cè)元件、電阻箱等構(gòu)成． 控制電路：指提供電能、控制和調(diào)節(jié)電流(電壓)大小的那部分電路，通常由電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器等構(gòu)成． 有些實(shí)驗(yàn)電路的測(cè)量電路與控制電路渾然一體，不存在明顯的分界．如“測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)電路． 2．實(shí)驗(yàn)電路構(gòu)思的一般程序 (1)審題 ①實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? ②給定器材的性能參數(shù)． (2)電表的選擇 根據(jù)被測(cè)電阻及給定電源的相關(guān)信息，如電源的電動(dòng)勢(shì)、被測(cè)電阻的阻值范圍和額定電流等，估算出被測(cè)電阻的端電壓及通過它的電流的最大值，以此為依據(jù)，選定量程適當(dāng)?shù)碾姳恚? (3)測(cè)量

16、電路的選擇 根據(jù)所選定的電表以及被測(cè)電阻的情況，選擇測(cè)量電路(估算法、試觸法)． (4)控制電路的選擇 通常優(yōu)先考慮限流式電路，但在下列三種情形下，應(yīng)選擇分壓式電路： ①“限不住”電流，即給定的滑動(dòng)變阻器阻值偏小，即使把阻值調(diào)至最大，電路中的電流也會(huì)超過最大允許值； ②給定的滑動(dòng)變阻器的阻值R太小，即R?Rx，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)，對(duì)電流、電壓的調(diào)節(jié)范圍太??； ③實(shí)驗(yàn)要求電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大，甚至表明要求使電壓從零開始變化． 如描繪小電珠的伏安特性曲線、電壓表的校對(duì)等實(shí)驗(yàn)，通常情況下都采用分壓式電路． (5)滑動(dòng)變阻器的選擇 根據(jù)所確定的控制電路可選定滑動(dòng)變阻器． ①限流式電

17、路對(duì)滑動(dòng)變阻器的要求： a．能“限住”電流，且保證不被燒壞； b．阻值不宜太大或太小，有一定的調(diào)節(jié)空間，一般選擇阻值與負(fù)載阻值相近的變阻器． ②分壓式電路對(duì)滑動(dòng)變阻器的要求： 電阻較小而額定電流較大，I額＞(R為變阻器的總電阻)． 3．電表的反常規(guī)用法 其實(shí)，電流表、電壓表如果知道其內(nèi)阻，它們的功能就不僅僅是測(cè)電流或電壓．因此，如果知道電表的內(nèi)阻，電流表、電壓表就既可以測(cè)電流，也可以測(cè)電壓，還可以作為定值電阻來用，即“一表三用”． 熱點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn) 一、應(yīng)用性實(shí)驗(yàn) 1．所謂應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，就是以熟悉和掌握實(shí)驗(yàn)儀器的具體使用及其在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用為目的的一類實(shí)驗(yàn)；或者用實(shí)驗(yàn)方法取得第一

18、手資料，然后用物理概念、規(guī)律分析實(shí)驗(yàn)，并以解決實(shí)際問題為主要目的的實(shí)驗(yàn)．主要有： ①儀器的正確操作與使用，如打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電流表、電壓表、多用電表、示波器等，在實(shí)驗(yàn)中能正確地使用它們是十分重要的(考核操作、觀察能力)； ②物理知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，如科技、交通、生產(chǎn)、生活、體育等諸多方面都有物理實(shí)驗(yàn)的具體應(yīng)用問題． 2．應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)題一般分為上面兩大類，解答時(shí)可從以下兩方面入手． (1)熟悉儀器并正確使用 實(shí)驗(yàn)儀器名目繁多，具體應(yīng)用因題而異，所以，熟悉使用儀器是最基本的應(yīng)用．如打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的正確安裝和使用，滑動(dòng)變阻器在電路中起限流和分壓作用的不同接法，多用電表測(cè)不同物理量的調(diào)試等，只有熟悉它們，

19、才能正確使用它們．熟悉儀器，主要是了解儀器的結(jié)構(gòu)、性能、量程、工作原理、使用方法、注意事項(xiàng)，如何排除故障、正確讀數(shù)和調(diào)試，使用后如何保管等． (2)理解實(shí)驗(yàn)原理 面對(duì)應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)題，我們一定要通過審題，迅速地理解其實(shí)驗(yàn)原理，這樣才能將實(shí)際問題模型化，運(yùn)用有關(guān)規(guī)律去研究它． 具體地說，應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)題的依托仍然是物理知識(shí)、實(shí)驗(yàn)的能力要求等．解答時(shí)不外乎抓住以下幾點(diǎn)：①明確實(shí)驗(yàn)應(yīng)該解決什么實(shí)際問題(分清力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等不同實(shí)際問題)；②明確實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)際問題之間的關(guān)系(直接還是間接)；③明確是否僅用本實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到解決問題的目的，即是否還要聯(lián)系其他物理知識(shí)，包括數(shù)學(xué)知識(shí)；④明確是否需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；

20、⑤明確實(shí)際問題的最終結(jié)果． ●例1　新式游標(biāo)卡尺的刻度線看起來很“稀疏”，使讀數(shù)顯得清晰明了，便于使用者正確讀取數(shù)據(jù)．通常游標(biāo)卡尺的刻度有10分度、20分度和50分度三種規(guī)格；新式游標(biāo)卡尺也有相應(yīng)的三種，但刻度卻是：19 mm等分成10份，39 mm等分成20份，99 mm 等分成50份．圖7－2就是一個(gè)“39 mm等分成20份”的新式游標(biāo)卡尺． 圖7－2 (1)它的準(zhǔn)確度是__________mm． (2)用它測(cè)量某物體的厚度，示數(shù)如圖6－1所示，正確的讀數(shù)是__________cm． 【解析】(1)游標(biāo)上20格對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度為39 mm，即每格長(zhǎng)為1.95 mm，游標(biāo)上每格比主尺

21、上每?jī)筛裥ˇ＝0.05 mm，故準(zhǔn)確度為0.05 mm． (2)這種游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法為：主尺讀數(shù)＋游標(biāo)對(duì)準(zhǔn)刻度Δx＝3 cm＋60.005 cm＝3.030 cm． [答案]　(1)0.05　(2)3.030 【點(diǎn)評(píng)】游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器的使用在高考題中頻繁出現(xiàn)．對(duì)游標(biāo)卡尺的使用要特別注意以下兩點(diǎn)： ①深刻理解它的原理：通過游標(biāo)更準(zhǔn)確地量出“0”刻度與左側(cè)刻度之間的間距——游標(biāo)對(duì)準(zhǔn)刻度Δx； ②讀準(zhǔn)有效數(shù)據(jù)． ●例2　圖7－3為一簡(jiǎn)單歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流Ig＝300 μA，內(nèi)阻Rg＝100 Ω，可變電阻R的最大值為10 kΩ，電池的電動(dòng)勢(shì)E＝1.5 V，內(nèi)阻r

22、＝0.5 Ω，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是________色．按正確使用方法測(cè)量電阻Rx的阻值時(shí)，指針指在刻度盤的正中央，則Rx＝________ kΩ．若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池的電動(dòng)勢(shì)變小、內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測(cè)上述Rx，其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比將__________(填“變大”、“變小”或“不變”)． [2009年高考天津理綜卷] 圖7－3 [答案]　紅　5　變大 【點(diǎn)評(píng)】歐姆表的原理就是閉合電路的歐姆定律，可以作為結(jié)論的是：歐姆表正中央的刻度值等于歐姆表的內(nèi)阻． 二、測(cè)量性實(shí)驗(yàn)Ⅰ 所謂測(cè)量性實(shí)驗(yàn)，就是以測(cè)量一些物理量的具體、準(zhǔn)確數(shù)據(jù)為主要目

23、的的一類實(shí)驗(yàn)，可用儀器、儀表直接讀取數(shù)據(jù)，或者根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟按物理原理測(cè)定實(shí)驗(yàn)結(jié)果的具體數(shù)值．測(cè)量性實(shí)驗(yàn)又稱測(cè)定性實(shí)驗(yàn)，如“用單擺測(cè)定重力加速度”、“用油膜法估測(cè)分子的大小”、“測(cè)定金屬的電阻率”、“測(cè)定玻璃的折射率”等． ●例3　如圖7－3所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可以測(cè)定重力加速度． 圖7－4 (1)所需器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物，此外還需________(填字母代號(hào))中的器材． A．直流電源、天平及砝碼 B．直流電流、毫米刻度尺 C．交流電源、天平及砝碼 D．交流電源、毫米刻度

24、尺 (2)通過作圖的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度．為使圖線的斜率等于重力加速度，除作v－t圖象外，還可作__________圖象，其縱軸表示的是__________，橫軸表示的是__________． [2009年高考天津理綜卷] [答案]　(1)D　(2)－h(huán)　速度平方的二分之一　重物下落的高度 【點(diǎn)評(píng)】①高中物理中講述了許多種測(cè)量重力加速度的方法，如單擺法、自由落體法、滴水法、阿特伍德機(jī)法等． ②圖象法是常用的處理數(shù)據(jù)的方法，其優(yōu)點(diǎn)是直觀、準(zhǔn)確，還能容易地剔除錯(cuò)誤的測(cè)量數(shù)據(jù)． ●例4　現(xiàn)要測(cè)量電源B的電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻r(E約為4.5 V，r約為1.5 Ω)，

25、已有下列器材：量程為3 V的理想電壓表，量程為0.5 A的電流表(具有一定內(nèi)阻)，固定電阻R＝40 Ω，滑動(dòng)變阻器R′，開關(guān)S，導(dǎo)線若干． (1)畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖．圖中各元件需用題目中給出的符號(hào)或字母標(biāo)出． (2)實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表的示數(shù)為I1時(shí)，電壓表的示數(shù)為U1；當(dāng)電流表的示數(shù)為I2時(shí)，電壓表的示數(shù)為U2．由此可求出，E＝__________，r＝__________．(用I1、I2、U1、U2及R表示) 【解析】本題是常規(guī)伏安法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)的情境變式題，本題與課本上實(shí)驗(yàn)的區(qū)別是電源的電動(dòng)勢(shì)大于理想電壓表的量程，但題目中提供的器材中有一個(gè)阻值不大的固定電阻，這就很容易把該

26、情境變式題“遷移”到學(xué)過的實(shí)驗(yàn)上．把固定電阻接在電源的旁邊，將其等效成電源的內(nèi)阻即可(如圖甲所示)，再把電壓表跨接在它們的兩側(cè)．顯然，“內(nèi)阻增大，內(nèi)電壓便增大”，電壓表所測(cè)量的外電壓相應(yīng)的減小，通過定量計(jì)算，符合實(shí)驗(yàn)測(cè)量的要求．這樣，一個(gè)新的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)又回歸到課本實(shí)驗(yàn)上了． 甲 (1)實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖乙所示． 乙 (2)根據(jù)E＝U＋I(xiàn)r ，給定的電源B的電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻r是一定的，I和U都隨滑動(dòng)變阻器R′的阻值的改變而改變，只要改變R′的阻值，即可測(cè)出兩組I、U數(shù)據(jù)，列方程組得： E＝U1＋I(xiàn)1(R＋r) E＝U2＋I(xiàn)2(R＋r) 解得：E＝，r＝－R． [答案]　(

27、1)如圖乙所示 (2)?。璕 【點(diǎn)評(píng)】本題所提供的理想電壓表的量程小于被測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)，需要學(xué)生打破課本實(shí)驗(yàn)的思維定式，從方法上進(jìn)行創(chuàng)新，運(yùn)用所提供的器材創(chuàng)造性地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)． 三、測(cè)量性實(shí)驗(yàn)Ⅱ：“伏安法測(cè)電阻”規(guī)律匯總 縱觀近幾年的實(shí)驗(yàn)題，題目年年翻新，沒有一個(gè)照搬課本中的實(shí)驗(yàn)，全是對(duì)原有實(shí)驗(yàn)的改造、改進(jìn)，甚至創(chuàng)新，但題目涉及的基本知識(shí)和基本技能仍然立足于課本實(shí)驗(yàn)． 實(shí)驗(yàn)題作為考查實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ挠行緩胶椭匾侄?，在高考試題中一直占有相當(dāng)大的比重，而電學(xué)實(shí)驗(yàn)因其實(shí)驗(yàn)理論、步驟的完整性及與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)結(jié)合的緊密性，成了高考實(shí)驗(yàn)考查的重中之重，測(cè)量電阻成為高考考查的焦點(diǎn)．伏安法測(cè)電阻是測(cè)量

28、電阻最基本的方法，常涉及電流表內(nèi)外接法的選擇與滑動(dòng)變阻器限流、分壓式的選擇，前者是考慮減小系統(tǒng)誤差，后者是考慮電路的安全及保證可讀取的數(shù)據(jù)．另外，考題還常設(shè)置障礙讓考生去克服，如沒有電壓表或沒有電流表等，這就要求考生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求及提供的儀器，發(fā)揮思維遷移，將已學(xué)過的電學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)方法靈活地運(yùn)用到新情境中去．這樣，就有效地考查了考生設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)的能力． 一、 伏安法測(cè)電阻的基本原理 1．基本原理 伏安法測(cè)電阻的基本原理是歐姆定律R＝，只要測(cè)出元件兩端的電壓和通過的電流，即可由歐姆定律計(jì)算出該元件的阻值． 2．測(cè)量電路的系統(tǒng)誤差 (1)當(dāng)Rx遠(yuǎn)大于RA或臨界阻值

29、接(如圖7－5所示)．采用電流表內(nèi)接時(shí)，系統(tǒng)誤差使得電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值，即R測(cè)>R真． 圖7－5 (2)當(dāng)Rx遠(yuǎn)小于RV或臨界阻值>Rx時(shí)，采用電流表外接(如圖7－6所示)．采用電流表外接時(shí)，系統(tǒng)誤差使得電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值，即R測(cè)

30、 圖7－7 (2)滑動(dòng)變阻器分壓接法(如圖7－8所示)．當(dāng)采用限流電路，電路中的最小電流仍超過用電器的額定電流時(shí)，必須選用滑動(dòng)變阻器的分壓連接方式；當(dāng)用電器的電阻遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的總電阻值，且實(shí)驗(yàn)要求的電壓變化范圍較大(或要求測(cè)量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù))時(shí)，必須選用滑動(dòng)變阻器的分壓接法；要求某部分電路的電壓從零開始可連續(xù)變化時(shí)，必須選用滑動(dòng)變阻器的分壓連接方式． 圖7－8 4．常見的測(cè)量電阻的方法 ●例5　從下表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一電路來測(cè)量電流表的內(nèi)阻r1．要求方法簡(jiǎn)捷，有盡可能高的測(cè)量精度，并能測(cè)得多組數(shù)據(jù)． (1)畫出電路圖，標(biāo)明所用器材的代號(hào)． (2)若選測(cè)量數(shù)

31、據(jù)中的一組來計(jì)算r1，則所用的表達(dá)式r1＝______________________，式中各符號(hào)的意義是：________________________________________________． 【解析】根據(jù)所列儀器的特點(diǎn)，電流表的內(nèi)阻已知，由此可采用兩電流表并聯(lián)．因?yàn)閮呻娏鞅韮啥说碾妷合嗟?，即可省去電壓的測(cè)量，從而減小實(shí)驗(yàn)誤差，由I2r2＝I1r1，得r1＝． [答案]　(1)電路圖如圖所示 (2)　I1、I2分別為、的示數(shù) 【點(diǎn)評(píng)】①分析題意可知需測(cè)量電流表的內(nèi)阻，按常規(guī)方法應(yīng)用伏安法，將電壓表并聯(lián)在待測(cè)電流表兩端，但經(jīng)分析可知即使該電流表滿偏，其兩端的電壓也僅為0

32、.4 V，遠(yuǎn)小于量程10 V．這恰恰就是本題設(shè)計(jì)考核學(xué)生應(yīng)變能力的“陷阱”． ②此題也可理解為“將已知內(nèi)阻的電流表當(dāng)成電壓表使用”，這實(shí)際也是伏安法的一種推廣形式． ●例6　有一根圓臺(tái)狀勻質(zhì)合金棒如圖7－9甲所示，某同學(xué)猜測(cè)其電阻的大小與該合金棒的電阻率ρ、長(zhǎng)度L和兩底面直徑d、D有關(guān)．他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)： 圖7－9 (1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量合金棒的兩底面直徑d、D和長(zhǎng)度L．圖6－8乙中的游標(biāo)卡尺(游標(biāo)尺上有20個(gè)等分刻度)的讀數(shù)L＝________cm． (2)測(cè)量該合金棒電阻的實(shí)物電路如圖6－8丙所示(相關(guān)器材的參數(shù)已在圖中標(biāo)出)．該合金棒的電阻約為幾個(gè)歐姆．圖中有一處連接不當(dāng)?shù)?/p>

33、導(dǎo)線是________．(用標(biāo)注在導(dǎo)線旁的數(shù)字表示) 圖7－9丙 (3)改正電路后，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得合金棒的電阻R＝6.72 Ω．根據(jù)電阻定律計(jì)算電阻率為ρ、長(zhǎng)為L(zhǎng)、直徑分別為d和D的圓臺(tái)狀合金棒的電阻分別為Rd＝13.3 Ω、RD＝3.38 Ω．他發(fā)現(xiàn)：在誤差允許范圍內(nèi)，電阻R滿足R2＝RdRD，由此推斷該圓臺(tái)狀合金棒的電阻R＝________．(用ρ、L、d、D表述) [2009年高考江蘇物理卷] 【解析】(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，按步驟進(jìn)行則不會(huì)出錯(cuò)．首先，確定游標(biāo)卡尺的精度為20分度，即為0.05 mm；然后以毫米為單位從主尺上讀出整毫米數(shù)99.00 mm，注意小數(shù)點(diǎn)后的有效數(shù)字

34、要與精度一樣；再從游標(biāo)尺上找出對(duì)的最齊一根刻線，精度格數(shù)＝0.058 mm＝0.40 mm；最后兩者相加，根據(jù)題目單位要求換算為需要的數(shù)據(jù)，99.00 mm＋0.40 mm＝99.40 mm＝9.940 cm． (2)本實(shí)驗(yàn)為測(cè)定一個(gè)幾歐姆的電阻，在用伏安法測(cè)量其兩端的電壓和通過電阻的電流時(shí)，因?yàn)榘才啾淼膬?nèi)阻較小，為了減小誤差，應(yīng)用安培表外接法，⑥線的連接使用的是安培表內(nèi)接法． (3)審題是關(guān)鍵，弄清題意也就能夠找到解題的方法．根據(jù)電阻定律計(jì)算電阻率為ρ、長(zhǎng)為L(zhǎng)、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為： Rd＝13.3 Ω，RD＝3.38 Ω 即Rd＝ρ，RD＝ρ 而電阻R滿足R

35、2＝RdRD 將Rd、RD代入得：R＝． [答案]　(1)9.940　(2)⑥　(3) 三、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn) 1．所謂設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，就是根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，自主地運(yùn)用掌握的物理知識(shí)、實(shí)驗(yàn)方法和技能，完成實(shí)驗(yàn)的各環(huán)節(jié)(實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?duì)象、原理、儀器選擇、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理等)，擬定實(shí)驗(yàn)方案，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并在此基礎(chǔ)上作出適當(dāng)評(píng)價(jià)． 2．設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的顯著特點(diǎn)：相同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可設(shè)計(jì)不同的過程和方法，實(shí)驗(yàn)思維可另辟蹊徑，如設(shè)計(jì)出與常見實(shí)驗(yàn)(書本曾經(jīng)介紹過的實(shí)驗(yàn))有所變化的實(shí)驗(yàn)．以控制實(shí)驗(yàn)條件達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)問題，不受固有實(shí)驗(yàn)思維束縛，完全是一種源于書本、活于書本，且新穎的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)． ●例7　請(qǐng)完成

36、以下兩小題． (1)某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：如圖7－10甲所示，將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個(gè)釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點(diǎn)為O，將第三條橡皮筋的另一端通過細(xì)繩掛一重物． 圖7－10甲 ①為完成本實(shí)驗(yàn)，下述操作中必需的是________． a．測(cè)量細(xì)繩的長(zhǎng)度 b．測(cè)量橡皮筋的原長(zhǎng) c．測(cè)量懸掛重物后橡皮筋的長(zhǎng)度 d．記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置 ②釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗(yàn)證，可采用的方法是_____________

37、_____． (2)為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場(chǎng)所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)．光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為lx)．某光敏電阻RP在不同照度下的阻值如下表： 照度(lx) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 電阻(kΩ) 75 40 28 23 20 18 ①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)诮o定的坐標(biāo)系中(如圖7－10乙所示)描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點(diǎn)． 圖7－10乙 ②如圖7－10丙所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2 V時(shí)，控制開關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)

38、照明系統(tǒng)．請(qǐng)利用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單電路，給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0(lx)時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖．(不考慮控制開關(guān)對(duì)所設(shè)計(jì)電路的影響) 圖7－10丙 提供的器材如下： 光敏電阻RP(符號(hào)阻值見上表)； 直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻不計(jì))； 定值電阻：R1＝10 kΩ，R2＝20 kΩ，R3＝40 kΩ(限選其中之一并在圖中標(biāo)出)； 開關(guān)S及導(dǎo)線若干．[2009年高考山東理綜卷] [答案]　(1)①bcd　②更換不同的小重物 (2)①光敏電阻的阻值隨光照度變化的曲線如圖7－10丁所示．特點(diǎn)：光敏電阻的阻值隨光照度的增大非線性減小

39、． ②如圖6－9戊所示 　 丁　　　　　　　　　　　　　　戊 圖7－10 四、探究性實(shí)驗(yàn) 所謂探究性實(shí)驗(yàn)題，就是運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段探索未知領(lǐng)域，嘗試多種可能因素及其出現(xiàn)的結(jié)果，在此基礎(chǔ)上，通過觀察、探究、分析實(shí)驗(yàn)對(duì)象、事件的主要特征，認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的變化過程和變化條件，獲取必要的可靠數(shù)據(jù)，依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果客觀地揭示事物的內(nèi)在聯(lián)系和本質(zhì)規(guī)律，從而得出結(jié)論．中學(xué)實(shí)驗(yàn)中比較典型的探究性實(shí)驗(yàn)是電學(xué)中的黑箱問題． ●例8　佛山市九江大橋撞船事故發(fā)生后，佛山交通部門加強(qiáng)了對(duì)佛山市內(nèi)各種大橋的檢測(cè)與維修，其中對(duì)西樵大橋?qū)嵤┝藶槠诮荒甑姆忾]施工，置換了大橋上所有的斜拉懸索．某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們很想知

40、道每根長(zhǎng)50 m、橫截面積為400 cm2的新懸索能承受的最大拉力．由于懸索很長(zhǎng)，抗斷拉力又很大，直接測(cè)量很困難，于是同學(xué)們?nèi)砹送N材料制成的樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究． 由胡克定律可知，在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力F與形變量x成正比，其比例系數(shù)與彈簧的長(zhǎng)度、橫截面積及材料有關(guān)．因而同學(xué)們猜想，懸索可能也遵循類似的規(guī)律． (1)同學(xué)們準(zhǔn)備像做“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)一樣，先將樣品豎直懸掛，再在其下端掛上不同重量的重物來完成本實(shí)驗(yàn)．但有同學(xué)說懸索的重力是不可忽略的，為了避免懸索所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，你認(rèn)為可行的措施是：___________________________________． (

41、2)同學(xué)們通過游標(biāo)卡尺測(cè)量樣品的直徑來測(cè)定其橫截面積，某次測(cè)量的結(jié)果如圖7－11所示，則該樣品的直徑為__________cm． 圖7－11 (3)同學(xué)們經(jīng)過充分的討論，不斷完善實(shí)驗(yàn)方案，最后測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下． ①分析樣品C的數(shù)據(jù)可知，其所受拉力F(單位：N)與伸長(zhǎng)量x(單位：m)所遵循的函數(shù)關(guān)系式是________________． ②對(duì)比各樣品的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，懸索受到的拉力與懸索的伸長(zhǎng)量成正比，其比例系數(shù)與懸索長(zhǎng)度的________________成正比、與懸索的橫截面積的________________成正比． [答案]　(1)將懸索樣品一端固定并水平放置在光滑水平面上

42、，另一端連接輕繩繞過滑輪懸掛鉤碼 (2)0.830　(3)①F＝2106x　②平方的倒數(shù)　大小 【點(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生對(duì)“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的遷移能力、對(duì)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理的掌握和從圖表歸納所需信息的能力，還考查了學(xué)生的邏輯推理能力、運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力和實(shí)驗(yàn)探究能力． 經(jīng)典考題 縱觀近三年的高考實(shí)驗(yàn)題，會(huì)發(fā)現(xiàn)以下特點(diǎn)． 1．對(duì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查基本上以創(chuàng)新題出現(xiàn)，試題源于教材，又高于教材，總體來說其變化在于：同一實(shí)驗(yàn)可用于不同裝置，同一裝置可完成不同實(shí)驗(yàn)． 2．高考對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查一般書本實(shí)驗(yàn)稍加變化來出題，以“電阻的測(cè)量”最為常見，包括測(cè)電阻率、測(cè)伏安特性等，當(dāng)

43、然也可能會(huì)有其他電學(xué)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)，如測(cè)電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻、電路故障等． 1．Ⅰ．在如圖所示的電路中，1、2、3、4、5、6為連接點(diǎn)的標(biāo)號(hào)．在開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮．現(xiàn)用多用電表檢查電路故障，需要檢測(cè)的有：電源、開關(guān)、小燈泡、3根導(dǎo)線以及電路中的各連接點(diǎn)． (1)為了檢測(cè)小燈泡以及3根導(dǎo)線，在連接點(diǎn)1、2已接好的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________擋．在連接點(diǎn)1、2同時(shí)斷開的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________擋． (2)在開關(guān)閉合情況下，若測(cè)得5、6兩點(diǎn)間的電壓接近電源的電動(dòng)勢(shì)，則表明____________________________________可能有故障． (3)

44、將小燈泡拆離電路，寫出用多用電表檢測(cè)該小燈泡是否有故障的具體步驟：____________________________________________________________________． Ⅱ．某同學(xué)為了探究物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力與斜面傾角的關(guān)系，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．長(zhǎng)直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上．在平板上標(biāo)出A、B兩點(diǎn)，B點(diǎn)處放置一光電門，用光電計(jì)時(shí)器記錄滑塊通過光電門時(shí)擋光的時(shí)間． 實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①用游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊的擋光長(zhǎng)度d，用天平測(cè)量滑塊的質(zhì)量m； ②用直尺測(cè)量A、B之間的距離s，A點(diǎn)到水平桌面的垂直距離h1，B點(diǎn)到水平桌面的垂直距

45、離h2； ③將滑塊從A點(diǎn)靜止釋放，由光電計(jì)時(shí)器讀出滑塊的擋光時(shí)間t； ④重復(fù)步驟③數(shù)次，并求擋光時(shí)間的平均值； ⑤利用所測(cè)數(shù)據(jù)求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值cos α； ⑥多次改變斜面的傾角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②③④⑤，作出f－cos α關(guān)系曲線． (1)用測(cè)量的物理量完成下列各式(重力加速度為g)： ①斜面傾角的余弦cos α＝__________； ②滑塊通過光電門時(shí)的速度v＝________________； ③滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a＝____________________； ④滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的摩擦阻力f＝____________． (2)測(cè)量滑塊擋光長(zhǎng)度的游標(biāo)卡尺讀數(shù)如

46、圖乙所示，讀得d＝__________． [2009年高考全國理綜卷Ⅰ] 【解析】Ⅰ．在1、2兩點(diǎn)接好的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的電壓擋，在1、2同時(shí)斷開的情況下，應(yīng)選用歐姆擋． (2)表明5、6兩點(diǎn)可能有故障． (3)①調(diào)到歐姆擋；②將紅黑表筆相接，檢查歐姆擋能否正常工作；③測(cè)量小燈泡的電阻，如電阻無窮大，表明小燈泡有故障． Ⅱ．物塊在斜面上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，受重力、支持力和滑動(dòng)摩擦力的作用． 根據(jù)三角形關(guān)系可得到cos α＝ 又v＝＝，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式x＝，有s＝，即有a＝ 根據(jù)牛頓第二定律得： mgsin θ－f＝ma 則有：f＝mg－m． (2) 在

47、游標(biāo)卡尺中，主尺上是3.6 cm，在游標(biāo)尺上恰好是第1條刻度線與主尺對(duì)齊，再考慮到卡尺是10分度，所以讀數(shù)為3.6 cm＋0.11 mm＝3.61 cm或者3.62 cm也對(duì)． [答案]　Ⅰ．(1)電壓　歐姆 (2)開關(guān)或連接點(diǎn)5、6 (3)①調(diào)到歐姆擋； ②將紅、黑表筆相接，檢查歐姆擋能否正常工作； ③測(cè)量小燈泡的電阻．如電阻無窮大，則表明小燈泡有故障． Ⅱ．(1)① ②?、邸、躮g－m (2)3.62 cm 【點(diǎn)評(píng)】在本實(shí)驗(yàn)中，r＝解出的為滑塊畫過去由門的平均速度，只是當(dāng)滑塊才較小時(shí)r趨近于瞬時(shí)速度，故滑塊長(zhǎng)度小點(diǎn)測(cè)量越準(zhǔn)確． 2．Ⅰ．一水平放置的圓盤繞過其圓心的豎直軸

48、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．盤邊緣上固定一豎直的擋光片．盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)擋光片從一光電數(shù)字計(jì)時(shí)器的光電門的狹縫中經(jīng)過，如圖甲所示．圖乙為光電數(shù)字計(jì)時(shí)器的示意圖．光源A中射出的光可照到B中的接收器上．若A、B間的光路被遮斷，顯示器C上可顯示出光線被遮住的時(shí)間． 擋光片的寬度用螺旋測(cè)微器測(cè)得，結(jié)果如圖丙所示．圓盤直徑用游標(biāo)卡尺測(cè)得，結(jié)果如圖丁所示．由圖可知： (1)擋光片的寬度為_________mm； (2)圓盤的直徑為___________cm； (3)若光電數(shù)字計(jì)時(shí)器所顯示的時(shí)間為50.0 ms，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為________弧度/秒．(保留3位有效數(shù)字) Ⅱ．圖示為用伏安法測(cè)量電阻的原理圖．圖中

49、，為電壓表，內(nèi)阻為4000 Ω；為電流表，內(nèi)阻為50 Ω；E為電源，R為電阻箱，Rx為待測(cè)電阻，S為開關(guān)． (1)當(dāng)開關(guān)閉合后電壓表讀數(shù)U＝1.6 V，電流表讀數(shù)I＝2.0 mA．若將Rx＝作為測(cè)量值，所得結(jié)果的百分誤差是__________． (2)若將電流表改為內(nèi)接，開關(guān)閉合后，重新測(cè)得電壓表讀數(shù)和電流表讀數(shù)，仍將電壓表讀數(shù)與電流表讀數(shù)之比作為測(cè)量值，這時(shí)結(jié)果的百分誤差是________． (百分誤差＝100%) [2008年高考四川理綜卷] 【解析】Ⅰ．由螺旋測(cè)微器與游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可得兩者的讀數(shù)． d＝10 mm＋24.20.01 mm＝10.242 mm D＝

50、242 mm＋40.05 mm＝242.20 mm＝24.220 cm． 圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω＝，而θ＝2π，綜合兩式并代入數(shù)據(jù)可得：ω＝1.69 rad/s． (1)測(cè)量值為R＝＝800 Ω，因電流表外接，所以： R＝ 故真實(shí)值為Rx＝1000 Ω，對(duì)應(yīng)的百分誤差為： A＝＝20%． (2)電流表內(nèi)接時(shí)，百分誤差A(yù)′＝＝5%． [答案]?、瘢?1)10.243　(2)24.220　(3)1.69 Ⅱ．(1)20%　(2)5% 【點(diǎn)評(píng)】①無論是否顯示單位，螺旋測(cè)微器和游標(biāo)尺主尺最小刻度一定都為mm； ②內(nèi)接法的測(cè)量值R測(cè)＝Rx＋RA，外接法的測(cè)量值R測(cè)＝Rx∥RV 能力演

51、練 1．(16分)Ⅰ．在“利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交變電流的頻率為50 Hz，得到的甲、乙兩條實(shí)驗(yàn)紙帶(如圖所示)中應(yīng)選________紙帶更好．若已測(cè)得點(diǎn)2到點(diǎn)4間的距離為s1，點(diǎn)0到點(diǎn)3間的距離為s2，打點(diǎn)周期為T，要驗(yàn)證重物從開始下落到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)3這段時(shí)間內(nèi)機(jī)械能守恒，則s1、s2和T應(yīng)滿足的關(guān)系為：T＝________________． Ⅱ．要測(cè)量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻，所備器材如下： 　 甲 A．待測(cè)電壓表(量程為3 V，內(nèi)阻未知)； B．電流表(量程為3 A，內(nèi)阻為0.01 Ω)； C．定值電阻R(阻值為2 kΩ，額

52、定電流為50 mA)； D．蓄電池E(電動(dòng)勢(shì)略小于3 V，內(nèi)阻不計(jì))； E．多用電表； F．開關(guān)S1、S2，導(dǎo)線若干． 有一同學(xué)利用上面所給器材，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作． (1)首先用多用電表進(jìn)行粗測(cè)，選用“100 Ω”倍率，操作方法正確．若這時(shí)刻度盤上的指針位置如圖甲所示，則測(cè)量的結(jié)果是________Ω． (2)為了更精確地測(cè)出此電壓表的內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙、丙所示的實(shí)驗(yàn)電路，你認(rèn)為其中較合理的電路圖是________，理由是________________________． 乙　　　　　　　丙 (3)用你選擇的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，用所測(cè)物理量的符號(hào)表示電壓表的內(nèi)阻，即RV＝

53、________． [答案]?、瘢住』颉?每空3分) Ⅱ．(1)3000　(3分) (2)丙　圖乙中電流表測(cè)量時(shí)的示數(shù)太小，誤差太大；圖丙中R的阻值與電壓表內(nèi)阻接近，誤差小　(每空2分) (3)R　(3分) 2．(17分)Ⅰ．某同學(xué)在做測(cè)定木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)過程中，測(cè)滑動(dòng)摩擦力時(shí)，他設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案． 方案一：木板固定在水平面上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，如圖甲所示． 方案二：用彈簧測(cè)力計(jì)水平地鉤住木塊，用力使木板在水平面上運(yùn)動(dòng)，如圖乙所示． 甲　　　　　　　　　　　　　乙 除了實(shí)驗(yàn)必需的彈簧測(cè)力計(jì)、木塊、木板、細(xì)線外，該同學(xué)還準(zhǔn)備了若干重均為2.00 N的

54、砝碼． (1)上述兩種方案中，你認(rèn)為更合理的方案是________(填“甲”或“乙”)，理由是：(回答兩個(gè)理由) ①____________________________________________； ②____________________________________________． (2)該同學(xué)在木塊上加砝碼，改變木塊對(duì)木板的壓力，記錄了5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如下表所示． 實(shí)驗(yàn)次序 1 2 3 4 5 砝碼個(gè)數(shù) 0 1 2 3 4 砝碼對(duì)木塊 的壓力/N 0 2.00 4.00 6.00 8.00 測(cè)力計(jì)示 數(shù)/N 1.50 2.

55、00 2.50 2.95 3.50 木塊受到的 摩擦力/N 1.50 2.00 2.50 2.95 3.50 請(qǐng)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上作出木塊受到的摩擦力f和砝碼對(duì)木塊的壓力F的關(guān)系圖象(以F為橫坐標(biāo))．由圖象可知，木塊重為________N；木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為________． Ⅱ．現(xiàn)有一塊靈敏電流表，量程為200 μA，內(nèi)阻約為1000 Ω，要精確測(cè)出其內(nèi)阻R1，提供的器材有： 電流表(量程為1 mA，內(nèi)阻R2＝50 Ω)； 電壓表(量程為3 V，內(nèi)阻RV約為3 kΩ)； 滑動(dòng)變阻器R(阻值范圍為0～20 Ω)； 定值電阻R0(阻值R0＝100

56、 Ω)； 電源E(電動(dòng)勢(shì)約為4.5 V，內(nèi)阻很小)； 單刀單擲開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干． (1)請(qǐng)將上述器材全部用上，設(shè)計(jì)出合理的、便于多次測(cè)量的實(shí)驗(yàn)電路圖，并保證各電表的示數(shù)超過其量程的．將電路圖畫在下面的虛框中． (2)在所測(cè)量的數(shù)據(jù)中選一組，用測(cè)量量和已知量來計(jì)算表的內(nèi)阻，表達(dá)式為R1＝________，表達(dá)式中各符號(hào)表示的意義是________________________． [答案]?、瘢?1)乙　①乙方案測(cè)力計(jì)靜止，讀數(shù)誤差小　②乙方案木板可的不做勻速運(yùn)動(dòng)，便于控制　(每空1分) (2)如圖甲所示　(1分)　6.00　(2分)　0.25　(2分) Ⅱ．(1)如圖

57、乙所示　(5分)(供電部分用分壓電路給1分；測(cè)量部分知道把表改裝且正確給2分；知道將表當(dāng)保護(hù)電阻使用給2分) (2)　(3分)　I2表示表的示數(shù)，I1表示表的示數(shù)，R2表示表內(nèi)阻，R0表示定值電阻　(1分) 3．(16分)Ⅰ．一量程為100 μA的電流表的刻度盤如圖所示．今在此電流表兩端并聯(lián)一電阻，其阻值等于該電流表內(nèi)阻的，使之成為一新的電流表，則圖示的刻度盤上每一小格表示______________mA． Ⅱ．已知彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T＝2π，其中m是振子的質(zhì)量，k是彈簧的勁度系數(shù)(回復(fù)力系數(shù))．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)在太空站中利用彈簧振子測(cè)量物體質(zhì)量的裝置，如圖所示，兩輕彈簧分

58、別與擋板P、Q相連，A是質(zhì)量為M的帶夾子的金屬塊，且與兩彈簧固定相連，B是待測(cè)物體(可以被A上的夾子固定)． (1)為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，還需要提供的實(shí)驗(yàn)器材是：__________________． (2)簡(jiǎn)要寫出測(cè)量方法及所需測(cè)量的物理量(用字母表示) ①________________________________________； ②________________________________________． (3)用所測(cè)物理量和已知物理量表示待測(cè)物體的質(zhì)量的計(jì)算式為：mB＝______________________________． 【解析】Ⅰ．改裝后的量程為：

59、 I′＝I＋＝100(1＋49) μA＝5 mA 故每小格ΔI＝＝0.5 mA． [答案]?、瘢?.5　(6分) Ⅱ．(1)秒表　(2分) (2)①不放B時(shí)用秒表測(cè)出振子振動(dòng)30次的時(shí)間t1(或者測(cè)出振子的周期T1)　(2分) ②將B固定在A上，用秒表測(cè)出振子振動(dòng)30次的時(shí)間t2(或者測(cè)出振子的周期T2)　(2分) (3)M或M　(4分) 4．(16分)Ⅰ．小汽車正在走進(jìn)我們的家庭，你對(duì)汽車了解嗎？油耗標(biāo)準(zhǔn)是評(píng)價(jià)一輛汽車性能優(yōu)劣的重要因素，而影響汽車油耗的一個(gè)重要原因是其在行進(jìn)中所受到的空氣阻力．人們發(fā)現(xiàn)，汽車在高速行駛過程中受到的空氣阻力f(也稱風(fēng)阻)主要與兩個(gè)因素有關(guān)：①汽

60、車正面的投影面積S；②汽車行駛的速度v． 某研究人員在汽車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中通過模擬實(shí)驗(yàn)得到下表所列數(shù)據(jù)： (1)由上述數(shù)據(jù)可得，汽車所受的風(fēng)阻f 與汽車正面的投影面積S及汽車行駛的速度v之間的關(guān)系式為：f＝________．(要求用k表示比例系數(shù)) (2)由上述數(shù)據(jù)可求得k＝________________． (3)據(jù)推理或猜測(cè)，k的大小與________、________等因素有關(guān)． Ⅱ．現(xiàn)有下列可供選用的器材及導(dǎo)線若干，要求盡可能精確地測(cè)量出待測(cè)電流表的滿偏電流． A．待測(cè)電流表(滿偏電流約為700 μA～800 μA，內(nèi)阻約為100 Ω，已知表盤刻度均勻、總格數(shù)為N)； B

61、．電流表(量程為0.6 A，內(nèi)阻為0.1 Ω)； C．電壓表(量程為3 V，內(nèi)阻為3 kΩ)； D．滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為200 Ω)； E．電源E(電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻約為1.5 Ω)； F．開關(guān)S一個(gè)． (1)根據(jù)你的測(cè)量需要，“B．電流表”與“C．電壓表”中應(yīng)選擇____________．(只需填寫序號(hào)即可) (2) 在虛線框內(nèi)畫出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖． (3)測(cè)量過程中測(cè)出了多組數(shù)據(jù)，其中一組數(shù)據(jù)中待測(cè)電流表的指針偏轉(zhuǎn)了n格，可算出滿偏電流IAmax＝__________________，式中除N、n外，其他字母符號(hào)代表的物理量分別是_________________

62、_________． [答案]?、瘢?1)kSv2　(2分)　(2)0.26 kg/m3　(2分) (3)空氣密度　車的外形　車的表面情況　(4分) Ⅱ．(1)C　(2分)　(2)電路圖如圖所示　(2分) (3)　U為電壓表的示數(shù)，RV為電壓表的內(nèi)阻(每空2分) 5．(17分)Ⅰ．在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中 (1)已知雙縫到光屏之間的距離為600 mm，雙縫之間的距離為0.20 mm，單縫到雙縫之間的距離是100 mm．某同學(xué)在用測(cè)量頭測(cè)量時(shí)，先將從測(cè)量頭目鏡中看到的分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)某條亮紋(記作第1條)的中心，這時(shí)手輪上的示數(shù)如圖甲所示．然后他轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板

63、中心刻線對(duì)準(zhǔn)第7條亮紋的中心，這時(shí)手輪上的示數(shù)如圖乙所示．這兩次的示數(shù)依次為________mm和________mm，由此可以計(jì)算出這次實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的單色光的波長(zhǎng)為________nm． (2)下列操作能夠增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離的是________． A．增大單縫和雙縫之間的距離 B．增大雙縫和光屏之間的距離 C．將紅色濾光片改為綠色濾光片 D．增大雙縫之間的距離 Ⅱ．現(xiàn)有一塊59C2型的小量程電流表(表頭)，滿偏電流為50 μA，內(nèi)阻約為800～850 Ω，要把它改裝成1 mA、10 mA的兩量程電流表，可供選擇的器材有： 　A．滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為20

64、Ω)； 　B．滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為100 kΩ)； 　C．電阻箱R′(最大阻值為9999 Ω)； 　D．定值電阻R0(阻值為1 kΩ)； 　E．電池E1(電動(dòng)勢(shì)為1.5 V)； 　F．電池E2(電動(dòng)勢(shì)為3.0 V)； 　G．電池E3(電動(dòng)勢(shì)為4.5 V)； 　H．標(biāo)準(zhǔn)電流表(滿偏電流為1.5 mA)； 　I．單刀單擲開關(guān)S1和S2； 　J．單刀雙擲開關(guān)S3； 　K．電阻絲及導(dǎo)線若干． 　(所有電池的內(nèi)阻均不計(jì)) (1)采用如圖甲所示的電路測(cè)量表頭的內(nèi)阻，為提高測(cè)量精確度，選用的滑動(dòng)變阻器為________；選用的電池為______．(填序號(hào)) 甲 (2)要

65、將改裝成兩量程電流表，現(xiàn)有兩種備選電路，如圖乙、丙所示．圖________為合理電路，另一電路不合理的原因是_______________________________________________． (3)將改裝后的電流表與標(biāo)準(zhǔn)電流表逐格進(jìn)行核對(duì)(僅核對(duì)1 mA量程)，在下面的虛線框中畫出所用電路圖，圖中待核對(duì)的電流表的符號(hào)用來表示． 【解析】Ⅰ．(1)測(cè)量頭的讀數(shù)原理與螺旋測(cè)微器的相同，所以圖甲中的示數(shù)為0.640 mm，圖乙中的示數(shù)為10.295 mm．設(shè)第1條亮條紋與第7條亮條紋間的距離為a，則a＝10.295 mm－0.640 mm＝9.655 mm，由此得相鄰兩條亮

66、條紋間的距離Δx＝，又因?yàn)棣＝，代入數(shù)據(jù)可解得光的波長(zhǎng)λ＝＝5.36 10－7m＝536 nm． (2)根據(jù)相鄰兩條亮條紋間的距離公式Δx＝可知，增大雙縫和光屏之間的距離L、增大光的波長(zhǎng)λ和減小雙縫之間的距離d都可使相鄰兩條亮條紋間的距離增大．所以選項(xiàng)B正確． [答案]?、?．(1)0.640　10.295　536　(5分)　(2)B　(3分) Ⅱ．(1)B　G　(每空2分) (2)乙　圖丙所示的電路在通電狀態(tài)下更換量程，會(huì)造成兩分流電阻都未并聯(lián)在表頭兩端，以致流過表頭的電流超過其滿偏電流而燒壞表頭　(3分) (3)電路圖如圖丁所示　(2分) 丁 6．(18分)Ⅰ．聽說水果也能做電池．某興趣小組的同學(xué)用一個(gè)檸檬作為電源，連接電路如圖甲所示．電路中R是電阻箱，其阻值可調(diào)且可讀出其接入電路中電阻的大?。麄兌啻胃淖冸娮柘涞淖柚?，記錄下相應(yīng)的電流表的示數(shù)，算出電流的倒數(shù)，并將數(shù)據(jù)填在下面的表格中． 甲 外電阻R(Ω) 電流 I(mA) 電流的倒數(shù) (mA－1) 9000 0.0502 19.92 800